Lo spazio solare potrebbe ridurre le necessità di batterie della rete del 42%

I pannelli solari stanno diventando più economici, le batterie stanno migliorando e la generazione rinnovabile continua a espandersi. Tuttavia, decarbonizzare la rete elettrica diventa più difficile man mano che la quota di eolico e solare aumenta. Generare elettricità a basso costo quando il tempo è favorevole non è più la sfida principale. Il problema più arduo è fornire elettricità affidabile di notte, durante carenze stagionali e per lunghi periodi di vento debole o copertura nuvolosa.

Un nuovo studio¹ esplora se l’energia solare spaziale possa affrontare quel problema di affidabilità. Piuttosto che confrontare direttamente un impianto solare orbitale con una fattoria solare terrestre, la ricerca esamina come l’energia continua trasmessa dallo spazio potrebbe modificare l’economia di un’intera rete rinnovabile.

Il risultato è un modo diverso di concepire l’energia solare spaziale. Il suo valore più grande potrebbe non derivare dalla produzione dell’unità di elettricità più economica. Potrebbe derivare dalla riduzione del numero di batterie, generatori di riserva e impianti rinnovabili in eccesso necessari per mantenere la rete affidabile.

Perché le energie rinnovabili creano una sfida di stoccaggio

Il solare e l’eolico terrestri sono risorse variabili. La produzione solare diminuisce ogni sera, mentre la generazione eolica può calare su ampie regioni per ore o giorni. Tuttavia, la domanda di elettricità non scompare quando la produzione rinnovabile cala.

Gli operatori di rete compensano questo squilibrio tramite lo stoccaggio in batterie, collegamenti di trasmissione, domanda flessibile, riserve a combustibili fossili, sistemi a idrogeno e capacità di generazione in eccesso. Questi strumenti migliorano l’affidabilità, ma introducono costi che non sono riflessi nel prezzo pubblicizzato dell’elettricità di un singolo impianto solare o eolico.

Questa distinzione diventa più importante con l’aumento della penetrazione delle rinnovabili. La prima installazione solare aggiunta a una rete può sostituire la costosa generazione diurna con relativamente poca infrastruttura di supporto. Le installazioni successive producono sempre più elettricità durante le ore in cui altri impianti solari sono operativi. La rete deve quindi immagazzinare, esportare, limitare o gestire in altro modo il surplus.

Come spiegato in una recente panoramica su costi del solare, stoccaggio e impatti sulla rete, il calo dei prezzi delle batterie sta aiutando il solare a diventare più dispatchable. Tuttavia, diverse ore di stoccaggio al litio non risolvono automaticamente carenze energetiche di più giorni o stagionali.

Questo è il problema che l’energia solare spaziale intende affrontare.

Come l’energia solare spaziale potrebbe fornire energia continua

Un sistema di energia solare spaziale raccoglierebbe la luce solare mediante grandi array orbitali e convertirebbe l’elettricità risultante in energia a microonde o laser. Tale energia verrebbe indirizzata verso un ricevitore terrestre, comunemente chiamato rettenna, riconvertita in elettricità e fornita a una micro-rete o a un più ampio sistema di trasmissione.

Un satellite in orbita geostazionaria riceverebbe la luce solare con molte meno interruzioni rispetto a una fattoria solare sulla Terra. La sua produzione sarebbe anche in gran parte indipendente dalle nuvole locali, dalle tempeste e dal clima stagionale. Ciò conferisce all’energia solare spaziale un potenziale alto fattore di capacità e un profilo di produzione più simile a una generazione firm rispetto al solare convenzionale.

La trasmissione wireless rimane uno degli ostacoli tecnici centrali. Il sistema subisce perdite durante la generazione di elettricità, la condizionamento della potenza, la formazione del fascio, la trasmissione atmosferica, la rettificazione e l’integrazione nella rete. Ogni fase deve operare in modo efficiente affinché l’elettricità fornita diventi competitiva.

I progressi non sono più interamente teorici. Caltech ha dimostrato la trasmissione di energia wireless usando un prototipo orbitale, mentre progetti come il programma di energia wireless a lunga distanza della DARPA stanno avanzando tecnologie di trasmissione ottica correlate. Questi esperimenti rimangono molto più piccoli di una centrale elettrica commerciale, ma stanno iniziando a testare i componenti necessari per sistemi più grandi.

L’energia solare spaziale potrebbe ridurre i requisiti di batterie del 42%

Lo studio utilizza un modello di dinamica dei sistemi che copre dieci macro‑regioni dal 2020 al 2060. Confronta uno scenario di riferimento senza energia solare spaziale con scenari di dispiegamento precoce, ritardato e di apprendimento accelerato.

Nello scenario di dispiegamento precoce, l’energia solare spaziale commerciale diventa disponibile nel 2035 e raggiunge 215 GW di capacità consegnata entro il 2050. Il modello attribuisce il 14,2% della produzione globale di elettricità all’energia solare spaziale a quel punto.

Il risultato più significativo riguarda lo stoccaggio. I requisiti di energia delle batterie scendono da 18,2 TWh nello scenario di riferimento a 10,5 TWh con il dispiegamento precoce dell’energia solare spaziale. Ciò rappresenta una riduzione di circa il 42%.

La riduzione non significa che le batterie diventino inutili. Lo stoccaggio a breve durata sarebbe ancora utile per bilanciare rapidi cambiamenti di offerta e domanda. L’energia solare spaziale ridurrebbe invece la frequenza e l’intensità di eventi di scarica più lunghi, consentendo alla rete di operare con un magazzino di stoccaggio complessivo più piccolo.

L’economia dipende dalle infrastrutture evitate

Lo studio stima che il dispiegamento precoce dell’energia solare spaziale potrebbe ridurre il costo medio dell’elettricità nel 2050 da 48 $ a 41 $ per MWh. Con un apprendimento tecnologico accelerato, il costo modellato scende a 38 $ per MWh.

Questi risparmi non dipendono dal fatto che l’energia orbitale diventi più economica di ogni alternativa terrestre. Emergono perché una fonte affidabile di elettricità pulita può evitare costi altrove nel sistema.

Le infrastrutture potenzialmente evitate includono:

• Capacità eccessiva di eolico e solare costruita per periodi di bassa produzione
• Capacità di batterie e futuri cicli di sostituzione
• Generazione di riserva a idrogeno o combustibili fossili
• Limitazione e aggiornamenti di trasmissione associati

Questa è una distinzione importante per gli investitori. Le tecnologie energetiche sono spesso valutate usando il costo livellato dell’energia, che stima il costo medio dell’elettricità prodotta da un singolo asset. Tale metrica può trascurare quando l’elettricità è disponibile e quale infrastruttura aggiuntiva sia necessaria per renderla affidabile.

Un confronto più utile misurerebbe il costo di fornire elettricità in modo affidabile alla rete. In tale quadro, una risorsa firm costosa può ridurre i costi totali del sistema se sostituisce una quantità sufficiente di stoccaggio, sovracapacità e generazione di riserva.

L’efficienza wireless e la produzione sono i fattori decisivi

Il modello identifica l’apprendimento nella produzione e l’efficienza di trasmissione end‑to‑end come le due variabili più influenti. Nel suo scenario base, l’energia solare spaziale raggiunge un tasso di apprendimento del 22% e un’efficienza consegnata del 58%.

Quando il tasso di apprendimento ipotizzato scende al 15%, la capacità modellata dell’energia solare spaziale raggiunge solo 50 GW entro il 2050. Portandolo al 30% la capacità sale a 540 GW. Allo stesso modo, riducendo l’efficienza di trasmissione al 45% il dispiegamento scende a 103 GW, mentre aumentandola al 65% lo porta a 297 GW.

Ciò suggerisce che la corsa alla commercializzazione non sarà vinta da un unico prototipo record. I programmi di successo devono creare una produzione ripetibile, lanci accessibili, assemblaggi autonomi, moduli trasmittenti standardizzati, controllo affidabile del fascio e ricevitori a terra scalabili.

La situazione ricorda lo sviluppo iniziale del solare terrestre più che la costruzione di una centrale elettrica convenzionale. Il solare è diventato competitivo grazie all’esperienza cumulativa nella produzione, all’espansione della catena di fornitura, alla standardizzazione e a un dispiegamento ripetuto. L’energia solare spaziale avrebbe bisogno di un ciclo di apprendimento simile, ma sia nell’industria aerospaziale sia in quella energetica.

I data center AI potrebbero diventare i primi clienti dell’energia solare spaziale

Il modello concentra l’adozione in Asia orientale, Europa e Nord America, dove l’elevata domanda di elettricità si sovrappone a una carenza di energia pulita firm a prezzi accessibili. All’interno di queste regioni, i data center e i campus industriali potrebbero diventare clienti precoci particolarmente adatti.

Queste strutture richiedono elettricità continua, subiscono una crescente pressione per ridurre le emissioni e possono sostenere accordi di acquisto di energia a lungo termine. Nell’aprile 2026, Meta ha concordato di assicurarsi un accesso anticipato a fino a un gigawatt dall’infrastruttura di energia solare spaziale pianificata da Overview Energy, con lo sviluppatore che punta a una dimostrazione orbitale nel 2028 e a una consegna commerciale nel 2030. L’accordo offre un esempio precoce di come la domanda dei data center possa sostenere lo sviluppo dell’energia solare spaziale.

Ciò potrebbe stabilire un percorso di commercializzazione pratico. Invece di competere immediatamente nei mercati all’ingrosso dell’elettricità, gli sviluppatori potrebbero iniziare con clienti disposti a pagare per energia continua a basse emissioni di carbonio, sicurezza energetica o servizio in aree dove l’espansione della rete è difficile.

Investire nell’energia wireless basata sullo spazio

Per gli investitori interessati a società quotate in borsa che operano nella consegna di energia basata sullo spazio, Intuitive Machines offre un’esposizione rilevante attraverso i suoi programmi di infrastrutture lunari e mobilità.

L’azienda sta sviluppando sistemi di consegna lunare, infrastrutture di comunicazione, veicoli di superficie e tecnologie di supporto destinate a consentire operazioni sostenute sulla Luna. L’energia affidabile è una limitazione significativa per questo mercato emergente perché i veicoli e le attrezzature lunari possono sperimentare lunghi periodi senza luce solare diretta, in particolare durante la notte lunare di circa due settimane e nelle regioni permanentemente ombreggiate.

Intuitive Machines ha collaborato con Star Catcher Industries per testare se l’energia ottica trasmessa esternamente potesse estendere le operazioni di superficie. Durante una dimostrazione a terra nel 2025 al Kennedy Space Center della NASA, Star Catcher ha trasmesso più di un kilowatt di potenza ottica a pannelli solari convenzionali. Il sistema ha anche trasmesso energia a un Lunar Terrain Vehicle di Intuitive Machines e ricaricato le sue batterie a bordo.

L’esperimento non ha trasmesso elettricità dall’orbita alla Terra, quindi non dovrebbe essere considerato una dimostrazione diretta del sistema modellato nello studio. Tuttavia ha testato diverse capacità correlate, tra cui l’indirizzamento preciso dell’energia verso hardware distante, la conversione del fascio in elettricità utilizzabile e l’alimentazione di apparecchiature che altrimenti dipenderebbero da generazione locale e stoccaggio in batterie.

Intuitive Machines non è un investimento puro nell’energia solare spaziale. Il suo business a breve termine è incentrato su missioni lunari, servizi dati, veicoli spaziali e infrastrutture piuttosto che sulla fornitura di elettricità alle reti terrestri. Tuttavia, il suo coinvolgimento nei test di trasmissione ottica di energia offre agli investitori un’esposizione a un mercato pratico precoce dove l’energia wireless potrebbe essere adottata prima che le stazioni di potenza orbitanti siano sufficientemente grandi da servire le città sulla Terra.

Questa distinzione potrebbe rivelarsi importante. Veicoli spaziali remoti e attrezzature lunari possono tollerare costi energetici che sarebbero non competitivi in un mercato di utility convenzionale. I clienti basati sullo spazio potrebbero quindi sostenere i primi sistemi di trasmissione di potenza, consentendo agli sviluppatori di migliorare efficienza, affidabilità, tracciamento e produzione prima di tentare progetti energetici terrestri molto più grandi.

L’energia solare spaziale rimane un megaprogetto energetico ad alto rischio

Lo studio è un’analisi di scenario piuttosto che una previsione. Non modella la distribuzione oraria dell’elettricità, la congestione orbitale, i vincoli di fornitura di lanci, le interazioni del fascio atmosferico, la cybersicurezza, la sicurezza elettromagnetica o l’accettazione pubblica di grandi rettenne terrestri. Esclude inoltre tecnologie concorrenti come il geotermico avanzato, la fissione nucleare, la fusione, la trasmissione continentale e lo stoccaggio a ultra‑lunga durata.

Qualsiasi di questi fattori potrebbe ridurre il mercato finale per l’energia orbitale. Pertanto, il risultato che 215 GW di energia solare spaziale potrebbero esistere entro il 2050 non dovrebbe essere interpretato come una cifra di dispiegamento prevista.

La conclusione più difendibile è che l’elettricità pulita e affidabile ha valore oltre il suo costo di generazione. Se l’energia solare spaziale raggiunge una scala produttiva e un’efficienza di trasmissione sufficienti, potrebbe sostenere le rinnovabili terrestri riducendo la quantità di infrastruttura necessaria per renderle affidabili.

Ciò rende la tecnologia più di un progetto solare esotico. È una possibile soluzione all’ultima e più costosa fase della decarbonizzazione della rete, quando produrre elettricità rinnovabile è relativamente facile ma garantire la sua disponibilità diventa sempre più costoso.

Riferimenti:

¹ Ghaffar, A. (2026). Microgrid rinnovabili firm abilitati dall’energia solare spaziale: una valutazione di dinamica dei sistemi della trasmissione wireless, dello spostamento dello stoccaggio e della decarbonizzazione del carico di base. Space Solar Power and Wireless Transmission. https://doi.org/10.1016/j.sspwt.2026.08.002